Desarrollo y estudio de materiales cerámicos de elevada porosidad basados en alúmina y ácido bórico

Abstract

El borato de aluminio es un material cerámico que se compone de alúmina (Al2O3) y óxido de boro (B2O3), y debido a que tiene una elevada porosidad, ha encontrado aplicaciones principalmente como aislante y filtrante. Se ha implementado la incorporación de boro en cerámicos de alúmina debido a que actúa como aditivo de sinterización, provocando la disminución de la temperatura necesaria para fabricar estos compuestos durante el tratamiento térmico principal, y por lo tanto reduciendo los costos de producción. Además, por ser materias primas nacionales, los compuestos de boro tienen un costo de adquisición relativamente bajo. El hecho de que la porosidad asociada al borato de aluminio lo haga útil para las aplicaciones mencionadas hace pensar que aumentar aún más su porosidad mejoraría sus capacidades. La incorporación de porógenos es el mecanismo más utilizado para aumentar la porosidad de un material, sin producir cambios esenciales en su estructura. En este trabajo se obtuvieron, mediante sinterización a dos temperaturas diferentes, muestras de borato de aluminio de distinta porosidad, utilizando negro de humo (NH) como agente porógeno. También se realizaron estudios sobre los materiales sinterizados mediante una serie de técnicas para evaluar sus propiedades. Los resultados muestran que el NH efectivamente provoca un aumento en la porosidad del borato de aluminio, y esta porosidad es mayor en las muestras que fueron preparadas con mayores cantidades de NH. El presente estudio podría servir como base para futuras investigaciones orientadas hacia el estudio detallado del borato de aluminio con elevada porosidad, así como también para evaluar la posibilidad de incorporar agentes porógenos provenientes de desechos industriales.